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2019-11-21 11:07

伽馬射線暴中迄今最高能光子“現(xiàn)身”

國際天文學家在兩個伽馬射線暴的觀測中，發(fā)現(xiàn)了一類劇烈爆發(fā)釋放的迄今已知最高能光子。英國《自然》雜志20日發(fā)表的3篇論文，描述了這些天體物理學研究結果，對這類高能事件的形成過程提出了顛覆性的解釋。

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伽馬射線暴被認為是宇宙中最高能的爆發(fā)，有觀點認為這種爆發(fā)是由中子星或黑洞的形成導致的。爆發(fā)最初會產(chǎn)生明亮的閃光，隨后的“余暉”階段則會釋放各種能量的輻射——從無線電波到10億電子伏特量級的伽馬射線。由于觀測方面的限制，研究人員對甚高能輻射（超過1千億電子伏特）的起源一直不甚明了。

最新的這3項研究，報道了對GRB 190114C和GRB 180720B這兩個伽馬射線暴釋放輻射的探測結果，這些輻射的能量均超過1千億電子伏特。其中，2019年1月探測到的GRB 190114C在爆發(fā)后約1分鐘開始釋放2—10千億電子伏特的甚高能光子。德國馬克斯·普朗克物理研究所科學家在其中兩篇論文中，分析了多個望遠鏡采集的數(shù)據(jù)，從而確定這種輻射的產(chǎn)生機制。研究團隊發(fā)現(xiàn)，電子會將光子散射，并提高它們的能量，這個過程也被稱為“逆康普頓散射”。

在第三篇論文中，天文學家在GRB 180720B最初輻射10小時后的余暉中，觀測到了能量為1—4.4千億電子伏特的光子。對于2018年7月發(fā)現(xiàn)的GRB 180720B，科學家也將探測結果歸因于“逆康普頓散射”。

在同時發(fā)表的新聞與觀點文章中，美國內(nèi)華達大學張冰認為，無論是對伽馬射線暴的觀測研究來說，還是對確定這些事件的背后機制來說，這些研究結果都是非常重要的成就。他希望將來能觀測到更多伽馬射線暴的高能輻射，并相信這能帶來“供研究人員挖掘的寶貴財富”。

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